CN117064689A - 一种摇摆机构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摇摆机构及控制方法，包括底座、摇摆架以及设置于底座与摇摆架之间的摇摆臂，摇摆架借由摇摆臂能够相对底座向前或向后摇摆运动；摇摆臂一端与摇摆架铰接，另一端与底座铰接；其中，主动辊直径小于从动辊直径。本申请采用蜗轮蜗杆作为主动轴输入传动的方式，能够使摇摆架相对底座的摇摆动作过程更为省力、顺畅，并且通过主动辊、从动辊以及传动带作为皮带传动的方式驱使联动件带动摇摆架相对底座进行向前向后的摇摆运动，能够起到缓冲作用，并且降低了蜗轮蜗杆在摇摆运动时受到额外冲击磨损的可能性，能够使摇摆机构的摇摆频率稳定在6‑25次每分钟的频率，能够很好的适配使用者的呼吸频率，起到让使用者放缓呼吸、助眠效果。

Description

一种摇摆机构及控制方法

技术领域

本发明涉及按摩椅的技术领域，尤其涉及一种摇摆机构。

背景技术

按摩椅通过机械滚动力和挤压力来对坐卧于承托架上的人体进行按摩。

相关技术中申请号为CN201721250369.3的一种便于调节角度的按摩椅，包括底座、椅身，所述底座由若干横向连接杆与纵向连接杆两两前后交错拼接而成，两纵向连接杆安装在两横向连接杆内侧，其中前端的纵向连接杆上通过卡接块与电机连接，电机上通过安装轴与安装块连接，安装块安装在安装架底部，安装架设置在两固定架之间，两固定架均安装在横向连接杆内侧，所述安装架上设有若干支撑块，其中外侧的两支撑块通过调节杆安装在固定杆上，固定杆上通过连接块安装在椅身上，椅身两侧设有输送轨道，输送轨道上安装设有按摩装置，椅身底部设有摆动架，摆动架上设有固定块，固定块上通过连接轴安装设有推杆，推杆底部设有调节轮，推杆上设有气缸，气缸尾部安装设有电机；所述气缸驱动推杆进行摆动。

上述申请采用气缸作为驱动摆动架向前、向后摇摆运动的驱动源，这使得摇摆架在两个摆动状态间往复切换时，存在摇摆频率过快的问题，这使得坐卧于承托架(即上文所述椅身)上的使用者会感到明显的停顿感，即摇摆运动不够流畅、平滑，不利于使用者放缓呼吸频率，起不到助眠的效果。

因此，本申请针对以上一个或者多个问题设计一种摇摆机构。

发明内容

本发明提供了一种摇摆机构，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种摇摆机构，包括底座、摇摆架以及设置于底座与摇摆架之间的摇摆臂，摇摆架借由摇摆臂能够相对底座向前或向后摇摆运动；

摇摆臂一端与摇摆架铰接，另一端与底座铰接；该摇摆机构还包括控制组件，控制组件包括控制电机与万向结构，控制组件还包括：

控制牙箱，该控制牙箱安装于摇摆架或底座上，控制牙箱内转动连接有主动轴以及从动轴，主动轴轴向安装有蜗轮，控制电机输出轴安装有用于驱动蜗轮转动的蜗杆；主动轴轴向还设置有主动辊，从动轴上设置有与主动辊处于同一纵线位置的从动辊，主动辊与从动辊之间套接有传动带；

联动件，联动件一端为与从动轴固接的摆架端，另一端为通过万向结构与底座转动连接的底座端；

其中，主动辊直径小于从动辊直径。

本发明还提供了一种摇摆机构的控制方法，包括如下步骤

S1：启动控制电机，控制电机的输出轴带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，与此同时主动轴与主动辊发生同步转动，在传动带的作用下，从动辊带动控制从动轴转动，使得联动件能够以摆架端为旋转点进行顺时针转动；

S2：当联动件的底座端旋转至最高点或最低点时，摇摆臂带动摇摆架相对底座向前摆动；

S3：当联动件的底座端旋转至与摆臂端处于同一水平位置时，摇摆臂带动摇摆架相对底座向后摆动；

S4：S2与S3中，控制电机能够控制联动件的转动频率的在6-25次每分钟，坐卧于承托架上的使用者根据自身呼吸频率进行调节，达到放缓使用者呼吸频率、助眠的效果。

本发明的有益效果是：

本申请采用蜗轮蜗杆作为主动轴输入传动的方式，能够使摇摆架相对底座的摇摆动作过程更为省力、顺畅，并且通过主动辊、从动辊以及传动带作为皮带传动的方式驱使联动件带动摇摆架相对底座进行向前向后的摇摆运动，能够起到缓冲作用，并且降低了蜗轮蜗杆在摇摆运动时受到额外冲击磨损的可能性，能够使摇摆机构的摇摆频率稳定在6-25次每分钟的频率，能够很好的适配使用者的呼吸频率，起到让使用者放缓呼吸、助眠效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例图1中A处的放大示意图；

图3是本发明实施例分别体现底座与摇摆架的爆炸示意图；

图4是本发明实施例体现控制组件组装过程的爆炸示意图；

图5是本发明实施例体现移动间隙的剖视示意图；

图6是本发明实施例提供的结构示意图。

图中附图标识如下：

10、底座；11、铰接座；111、铰接槽；

20、摇摆架；21、承托架；22、扬声器；23、心肺功能检测仪；24、控制器；

30、控制组件；31、控制电机；311、蜗杆；32、控制牙箱；

33、主动轴；331、蜗轮；332、主动辊；

34、从动轴；341、从动辊；3411、凸台端；3412、外螺纹柱；

35、联动件；351、摆架端；352、底座端；353、摆架块；3531、凸台孔；354、底座块；355、加强筋；

36、传动带；361、减速条；

40、摇摆臂；

50、减速槽；

60、万向结构；61、第一安装座；62、第二安装座；63、球节活动端；64、轴节活动端。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，一种摇摆机构包括底座10、摇摆架20以及用于连接底座10与摇摆架20的摇摆臂40，摇摆架20上设置有用于供使用者坐卧的承托架21。

如图1、图2、图3所示，本实施例中摇摆臂40的数量设置为四个，并且四个摇摆臂40两两为一组，各组摇摆臂40位于摇摆架20两侧。摇摆臂40上端与底座10铰接，相对端与摇摆架20铰接，驱动摇摆臂40与底座10铰接的铰接端转动，能够实现摇摆架20能够相对底座10发生向前或向后的摇摆运动。

如图2、图3、图4所示，摇摆机构还包括控制组件30，控制组件30包括安装于摇摆架20上的控制电机31与控制牙箱32，控制组件30还包括联动件35；控制牙箱32内转动连接有主动轴33以及从动轴34，联动件35一端具有用于与从动轴34固接的摆架端351，联动件35相对摆架端351的一端具有用于与底座10转动配合的底座端352。

如图3、图4所示，主动轴33轴向上安装有蜗轮331，控制电机31的输出轴上安装有用于驱动蜗轮331转动的蜗杆311。主动轴33轴向上设置有与蜗轮331相间间隔的主动辊332，主动辊332的直径小于从动辊341的直径。主动辊332通过螺丝锁紧固定于主动轴33周侧，相对的，从动轴34轴向上设置有从动辊341，从动辊341于从动轴34上的安装位置与主动辊332位于同一纵线上，主动辊332与从动辊341之间套接有传动带36。

启动控制电机31，控制电机31的输出轴带动蜗杆311转动，与此同时蜗杆311通过驱动蜗轮331转动的方式带动主动轴33上的主动辊332转动，由于传动带36的设置，传动带36能够同步驱使从动辊341带动从动轴34转动，至此联动件35的摆架端351由从动轴34控制并发生转动，随后联动件35的底座端352旋转，以实现摇摆架20相对底座10的发生向前或向后的摇摆运动。

此处要说明的是，采用蜗轮331蜗杆311作为驱动主动轴33旋转的方式，能够平稳的降低摇摆机构的摇摆频率，并且相较于齿轮机构，蜗轮331蜗杆311还具有紧凑的结构严密性，能够有效减少控制牙箱32的占用空间、质量，使摇摆架20相对底座10的摇摆动作过程更为省力、顺畅。

再者，采用主动辊332、从动辊341以及传动带36作为驱使从动辊341带动联动件35转动的方式，在摇摆架20发生前后摇摆运动时，传动带36能够起到缓冲的作用，且能够避免蜗轮331与蜗杆311在运行过程中发生硬性碰撞，降低了二者之间因摇摆架20摆动而发生额外磨损的可能性，提高了部件的使用寿命。

由此，蜗轮331蜗杆311以及传动带36的协同作用下，能够使摇摆机构的摇摆频率稳定在6-25次每分钟的频率，能够很好的适配使用者的呼吸频率，起到让使用者放缓呼吸、助眠效果。

如图3、图5所示，底座10上端下沿固接有铰接座11，铰接座11具有开口向下的铰接槽111，摇摆臂40一端伸入铰接槽111中，另一端与摇摆架20铰接。铰接槽111两个相对的槽壁之间安装有转轴(图中未画出)，转轴两端通过螺母(图中未画出)安装于铰接座11上。

值得注意的是，摇摆架20借由四个摇摆臂40的转动来实现相对底座10向前或向后的摇摆运动。组装摇摆臂40时，由于底座10与摇摆架20的是通过焊接的方式进行加工的，各个部件之间的安装位置存在偏离预设位置的可能性，由此会导致摇摆臂40偏离预设安装位置。

如图3、图4所示，为解决上述问题，在底座10上设置万向结构60，万向结构60包括第一安装座61、第二安装座62、球节活动端63以及轴节活动端64。第一安装座61通过螺丝锁接固定于底座10靠近控制牙箱32一侧，球节活动端63设置于第一安装座61与第二安装座62之间，轴节活动端64设置于第二安装座62远离球结活动端63的一端，轴节活动端64通过轴与第二安装座62转动配合，轴节活动端64上设置有用于供联动件35的底座端352转动连接的轴承，由此轴节活动端64能够相对底座10向左或向右发生小范围移动。

安装摇摆臂40时，先将摇摆臂40一端与摇摆架20铰接，再将摇摆臂40另一端组装进铰接槽111，由于球结活动端63与轴节活动端64的设置，能够使摇摆臂40调节至预设安装位置，以消除底座10与摇摆臂40之间的装配误差，降低摇摆机构的安装精度要求，并且还能起到保护整套机构避免损坏的效果。

如图4所示，从动轴34靠近联动件35摆架端351的一端形成有凸台端3411，凸台端3411远离从动轴34一端具有外螺纹柱3412，外螺纹柱3412上螺纹配合有螺母(图中未画出)。凸台端3411自从动轴34向联动件35方向呈渐缩状，联动件35的摆架端351上具有与凸台端3411相适配的凸台孔3531。

组装联动件35时，将凸台端3411卡入凸台孔3531，凸台孔3531孔壁与凸台外壁面相贴合，接着旋紧螺母，使联动件35一侧与从动轴34靠近凸台端3411的端面相抵紧，而联动件35的另一侧与螺母相抵紧，此时凸台端3411远离从动轴34的端面与联动件35外表面齐平，即完成联动件35与从动轴34的装配连接，在此过程中凸台孔3531孔壁与凸台外壁面之间存在互相导向作用，能够方便对二者进行装配，并且由于凸台端3411呈渐缩状，还能够有效缩小凸台孔3531孔壁与凸台端3411外壁面之间的间隙，提高联动件35装配的稳定性。

如图4所示，联动件35的摆架端351朝向从动轴34的一端凸出联动件35表面并形成有摆架块353，联动件35的底座端352朝向万向结构60一端凸出联动件35表面并形成有底座块354，底座块354的横向宽度大于摆架块353的横向宽度大小，由此底座块354的质量也大于摆架块353的质量，在联动件35带动摇摆架20相对底座10发生摇摆运动时，底座块354受到更大的惯性离心力，更易驱使摇摆架20相对底座10发生摇摆运动，使摇摆架20的摇摆过程更加平稳。

如图4所示，联动件35与底座块354之间设置有两个加强筋355，各加强筋355一侧与联动件35固定连接另一侧与底座块354固定连接，并且两个加强筋355的延长线之间形成夹角a，本实施例中夹角a为45-75°，优选的夹角a为60°，采用上述参数对加强筋355进行加工，能够有效提高联动件35与底座块354之间的结构强度，提高摇摆机构的使用寿命。

如图4、图6所示，主动辊332沿自身轴向具有若干个均匀布设的减速槽50，减速槽50的纵向剖面呈由外向内的倒三角结构。从动辊341沿自身轴向也具有若干个均匀布设的减速槽50，从动辊341上减速槽50的数量与主动辊332上减速槽50的数量相同。传动带36内壁面上具有若干个与减速槽50相适配的减速条361，减速条361呈围合形成封闭结构，并且传动带36上的减速条361数量与减速槽50数量相同。此处要说明的是，传动带36与减速条361均为具有弹性形变能力的橡胶制品。

当传动带36套接于主动辊332与从动辊341之间时，减速条361也同步卡入减速槽50中，在同等条件下，增大了传动带36与主动辊332或从动辊341之间的接触面积，由此也增加了动带与主动辊332或从动辊341之间的摩擦力，进一步提高了传动带36的缓冲性能，使得摇摆机构运行时更加平稳、顺畅。

如图1、图3所示，该摇摆机构还包括控制器24、无线传输模块(图中未画出)以及与控制器24电性连接的扬声器22，控制电机31与控制器24电性连接，所述控制器24通过无线传输模块接收扬声器22的音乐信息并将处理后的信号输出给控制电机31，以使音乐信息以控制电机31转速方式的形式输出。

如图1、图3所示，该摇摆机构还包括与控制器24电性连接的心肺功能检测仪23，心肺功能检测仪23用于检测坐卧于承托架21上人体的呼吸频率信息，所述控制器24通过无线传输模块接收心肺功能检测仪23所检测的人体呼吸频率信息并将处理后的信号输出给控制电机31，以使人体呼吸频率信息以控制电机31转速方式的形式输出。

一种摇摆机构的控制方法，包括如下步骤：

S1：启动控制电机31，控制电机31的输出轴带动蜗杆311转动，蜗杆311带动蜗轮331转动，与此同时主动轴33与主动辊332发生同步转动，在传动带36的作用下，从动辊341带动控制从动轴34转动，使得联动件35能够以摆架端351为旋转点进行顺时针转动；

S2：当联动件35的底座端352旋转至最高点或最低点时，摇摆臂40带动摇摆架20相对底座10向前摆动；

S3：当联动件35的底座端352旋转至与摆臂端处于同一水平位置时，摇摆臂40带动摇摆架20相对底座10向后摆动；

S4：S2与S3中，控制电机31能够控制联动件35的转动频率的在6-25次每分钟，坐卧于承托架21上的使用者根据自身呼吸频率进行调节，达到放缓使用者呼吸频率、助眠的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摇摆机构，包括底座(10)、摇摆架(20)以及设置于底座(10)与摇摆架(20)之间的摇摆臂(40)，摇摆架(20)借由摇摆臂(40)能够相对底座(10)向前或向后摇摆运动；

其特征在于：摇摆臂(40)一端与摇摆架(20)铰接，另一端与底座(10)铰接；该摇摆机构还包括控制组件(30)，控制组件(30)包括控制电机(31)与万向结构(60)，控制组件(30)还包括：

控制牙箱(32)，该控制牙箱(32)安装于摇摆架(20)或底座(10)上，控制牙箱(32)内转动连接有主动轴(33)以及从动轴(34)，主动轴(33)轴向安装有蜗轮(331)，控制电机(31)输出轴安装有用于驱动蜗轮(331)转动的蜗杆(311)；主动轴(33)轴向还设置有主动辊(332)，从动轴(34)上设置有与主动辊(332)处于同一纵线位置的从动辊(341)，主动辊(332)与从动辊(341)之间套接有传动带(36)；

联动件(35)，联动件(35)一端为与从动轴(34)固接的摆架端(351)，另一端为通过万向结构(60)与底座(10)转动连接的底座端(352)；

其中，主动辊(332)直径小于从动辊(341)直径。

2.根据权利要求1所述的一种摇摆机构，其特征在于：万向结构(60)设置于底座(10)上，万向结构(60)包括第一安装座(61)、第二安装座(62)、设置于第一安装座(61)与第二安装座(62)之间的球节活动端(63)以及轴节活动端(64)，第一安装座(61)安装于底座(10)朝向控制牙箱(32)一侧，轴节活动端(64)与联动件(35)的底座端(352)转动配合；轴节活动端(64)通过轴转动配合于第二安装座(62)远离球节活动端(63)一侧。

3.根据权利要求1所述的一种摇摆机构，其特征在于：所述从动轴(34)朝向联动件(35)一端形成有凸台端(3411)，凸台端(3411)自从动轴(34)向联动件(35)方向呈渐缩状，联动件(35)摆架端(351)具有与凸台端(3411)相适配的凸台孔(3531)。

4.根据权利要求3所述的一种摇摆机构，其特征在于：凸台端(3411)远离从动轴(34)一端具有外螺纹柱(3412)，外螺纹柱(3412)周侧螺纹连接有用于将联动件(35)的摆架端(351)抵紧在从动轴(34)端面上的螺母。

5.根据权利要求1所述的一种摇摆机构，其特征在于：联动件(35)的摆架端(351)朝向从动轴(34)一侧凸出表面形成有摆架块(353)，联动件(35)的底座端(352)远离摆架块(353)一侧凸出表面形成有底座块(354)，底座块(354)的横向宽度大于摆架块(353)的横向宽度大小。

6.根据权利要求5所述的一种摇摆机构，其特征在于：联动件(35)与底座块(354)之间设置有两个加强筋(355)，两个加强筋(355)的延长线之间形成夹角a。

7.根据权利要求7所述的一种摇摆机构，其特征在于：两个加强筋(355)的延长线之间夹角a的范围为45-75°。

8.根据权利要求1所述的一种摇摆机构，其特征在于：该摇摆机构还包括控制器(24)、无线传输模块以及与控制器(24)电性连接的扬声器(22)，控制电机(31)与控制器(24)电性连接，所述控制器(24)通过无线传输模块接收扬声器(22)的音乐信息并将处理后的信号输出给控制电机(31)，以使音乐信息以控制电机(31)转速方式的形式输出。

9.根据权利要求1所述的一种摇摆机构，其特征在于：该摇摆机构还包括控制器(24)、无线传输模块以及与控制器(24)电性连接的心肺功能检测仪(23)，心肺功能检测仪(23)用于检测坐卧于承托架(21)上人体的呼吸频率信息，控制电机(31)与控制器(24)电性连接，所述控制器(24)通过无线传输模块接收心肺功能检测仪(23)所检测的人体呼吸频率信息并将处理后的信号输出给控制电机(31)，以使人体呼吸频率信息以控制电机(31)转速方式的形式输出。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的摇摆机构的控制方法，包括如下步骤：

S1：启动控制电机(31)，控制电机(31)的输出轴带动蜗杆(311)转动，蜗杆(311)带动蜗轮(331)转动，与此同时主动轴(33)与主动辊(332)发生同步转动，在传动带(36)的作用下，从动辊(341)带动控制从动轴(34)转动，使得联动件(35)能够以摆架端(351)为旋转点进行顺时针转动；

S2：当联动件(35)的底座端(352)旋转至最高点或最低点时，摇摆臂(40)带动摇摆架(20)相对底座(10)向前摆动；

S3：当联动件(35)的底座端(352)旋转至与摆臂端处于同一水平位置时，摇摆臂(40)带动摇摆架(20)相对底座(10)向后摆动；

S4：S2与S3中，控制电机(31)能够控制联动件(35)的转动频率的在6-25次每分钟，坐卧于承托架(21)上的使用者根据自身呼吸频率进行调节，达到放缓使用者呼吸频率、助眠的效果。